上限臨界溶解温度

上臨界溶解温度（UCST）または上共溶温度は、混合物の成分があらゆる割合で混和する臨界温度です。^[1]上という語は、UCST が部分的な混和性、または特定の組成のみで混和する温度範囲の上限であることを示しています。たとえば、ヘキサンとニトロベンゼンの混合物の UCST は 19 °C (66 °F) であるため、これら 2 つの物質は 19 °C (66 °F) を超えるとあらゆる割合で混和しますが、それより低い温度では混和しません。^[2]^{: 185}より高温での例としては、 168 °C (334 °F) のアニリン- 水系（その温度で液体の水が存在するのに十分な圧力）、^[3]^{: 230}および798 °C (1,468 °F) の鉛-亜鉛系（両方の金属が液体である温度）があります。^[3]^{: 232}

固体状態の例としてはパラジウム-水素系があり、300℃以下のUCSTでは固溶体相（Pd中のH ₂）が水素化物相（PdH _n）と平衡状態にある。この温度以上では単一の固溶体相となる。^[2]^{: 186}

混合成分の状態図では、UCST は下向きの凹状のスピノーダル曲線とバイノーダル曲線 (または共存曲線) の共通最大値です。UCST は一般に圧力に依存します。

UCSTにおける相分離は一般に不利なエネルギーによって引き起こされ、特に成分間の相互作用により部分的に分離した状態が促進される。^[4]

ポリマー溶媒混合物

一部のポリマー溶液には、下限臨界溶解温度（LCST）または部分混和性の温度範囲の下限値もあります。図に示すように、ポリマー溶液の場合、LCSTはUCSTよりも高いため、完全な混和性の温度間隔があり、高温と低温の両方で部分混和性があります。^[5]

ポリマー混合物のUCSTとLCSTは、一般的にポリマーの重合度と多分散度に依存する。^[6]

ポリマーのUCSTに対する統計力学モデルとして最も影響力のあるのはフローリー・ハギンズ溶液理論である。^[7]

可溶性不純物を添加すると、上限臨界溶解温度が上昇し、下限臨界溶解温度は低下する。^[8]

参照

下限臨界溶解温度 – 混合物の成分がすべての組成に対して混和する臨界温度以下
コイル-グロビュール転移 – 高分子が膨張したコイル状態から収縮したグロビュール状態へ収縮する現象

参考文献

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[1] 「IUPAC化学用語集」. doi : 10.1351/goldbook.UT07280 . 2012年10月18日閲覧。 {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です

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[6] 扇沢俊明; 井上隆; カンマーハンス W. (1985-10-01). 「ポリマーブレンドにおけるUCSTおよびLCST挙動」.マクロ分子. 18 (10): 2089–2092. Bibcode :1985MaMol..18.2089O. doi :10.1021/ma00152a052. ISSN 0024-9297.

[7] Robeson, Lloyd (2014年4月30日). 「ポリマーブレンドの科学技術の進歩に関する歴史的展望」.ポリマー. 6 (5): 1251–1265. doi : 10.3390/polym6051251 . ISSN 2073-4360.

[8] Rice, OK (1976年6月). 「表面現象としての二成分液体システムの臨界点に対する不純物の影響」. The Journal of Chemical Physics . 64 (11): 4362–4367. Bibcode :1976JChPh..64.4362R. doi :10.1063/1.432105. ISSN 0021-9606.